10kV输电线路的智能无功调节器的设计与实现

论文摘要

随着国民经济的发展,能源意识的增强,如何实现科学管理,在保证安全可靠的同时科学地利用和优化配置电力资源,降低运行损耗,提高供电电能质量,越来越受到人们的关注和重视。无功功率补偿是保证电网高质量运行的重要手段之一,也是电力系统研究领域的一个重大课题。我国与世界上的发达国家相比,在功率因数和补偿深度方面还有较大差距,因此在电网中推广无功补偿技术是一个值得关注的实际课题。本文首先介绍了无功补偿技术国内外的历史、现状及发展趋势,然后分析了无功补偿的基本工作原理和重要意义,无功补偿的各种方式,无功补偿容量的确定方法和无功补偿的控制策略,并在此基础上确定了本系统的无功控制方案,即采用电压和无功综合控制的方法,利用九区图来进行运行状态的划分和控制策略的确定。在硬件设计方面,系统采用TMS320LF2407DSP作为主控制器,外围电路包括信号输入模块、主控模块、通信模块、显示模块、键盘模块和状态指示模块,文中详细叙述了各模块的设计方案和工作原理等,系统具有自动采样计算、无功自动调节、重要参数实时设置、故障报警、数据通信等功能。在软件设计方面,论文采用了C语言编程,利用TI公司提供的Code ComposerStudio集成调试环境进行编译调试通过。在编程过程中,本文遵循模块化的编程思想,整个软件根据所完成的任务分为四个模块,分别是数据采集模块、液晶显示模块、键盘控制模块和串行通信模块。文中详细叙述了各个任务模块的任务的划分、程序流程和重要函数。本文所设计的智能无功调节器已经过了初步实验,运行结果表明该控制器软硬件设计合理可行、性能稳定可靠,达到了预期的功能要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景与意义
• 1.2 无功补偿技术的国内外现状
• 1.2.1 串联补偿
• 1.2.2 并联补偿
• 1.3 论文的主要工作
• 第二章 电压控制与无功补偿的相关理论
• 2.1 无功补偿的基本原理与意义
• 2.2 无功补偿的方式
• 2.2.1 变电站补偿
• 2.2.2 配电线路补偿
• 2.2.3 随机补偿
• 2.2.4 随器补偿
• 2.2.5 跟踪补偿
• 2.3 无功补偿容量的确定方法
• 2.3.1 从提高运行电压需要确定补偿容量
• 2.3.2 从提高功率因数需要确定补偿容量
• 2.3.3 从降低线损需要确定补偿容量
• 2.4 电压和无功的控制策略
• 2.4.1 按功率因数控制
• 2.4.2 按电压控制
• 2.4.3 根据电压、时间序列的复合控制
• 2.4.4 按电压、无功功率（功率因数）综合控制
• 第三章 硬件设计
• 3.1 总体设计方案
• 3.2 信号输入模块
• 3.3 主控模块
• 3.4 液晶模块
• 3.5 通信模块
• 3.6 键盘模块
• 3.6.1 独立式按键接口设计
• 3.6.2 专用芯片式设计
• 3.6.3 矩阵式接口设计
• 3.7 状态指示模块
• 第四章 软件设计
• 4.1 总体设计思路
• 4.2 各子程序介绍
• 4.2.1 数据采集子程序
• 4.2.2 液晶显示子程序
• 4.2.3 键盘控制模块
• 4.2.4 串行通信模块
• 4.2.5 系统调试运行结果
• 第五章 结论
• 参考文献
• 在学研究成果
• 致谢